專利名稱：用于內(nèi)珩磨和外珩磨的珩磨機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出了一種用于內(nèi)珩磨和外珩磨的珩磨機(jī)，借助其可以將薄壁管內(nèi)部以及外部同時(shí)地或者相繼地加工。然而，在該機(jī)器上也可以僅僅外珩磨傳統(tǒng)的部件如活塞桿，以及可以僅僅將長(zhǎng)管進(jìn)行內(nèi)珩磨。當(dāng)待加工的管要在其內(nèi)表面和外表面上珩磨時(shí)，同時(shí)加工內(nèi)表面和外表面具有很大的優(yōu)點(diǎn)。這種加工可以借助根據(jù)本發(fā)明的珩磨機(jī)在此在豎直中以及在水平中進(jìn)行。
背景技術(shù)：
從DE2856623C2中公開(kāi)了一種用于對(duì)軸進(jìn)行外珩磨的水平珩磨機(jī)。軸在帶有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置和尾架的主軸單元中被夾緊。在加工期間，軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。刀具在縱向方向上行進(jìn)，并且將珩磨條徑向進(jìn)給。珩磨刀具的縱向往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)還疊加有珩磨石的同樣同軸取向的振蕩運(yùn)動(dòng)，使得設(shè)置珩磨切割軌跡的波浪形的走向。由此，應(yīng)當(dāng)顯著提高切削效率。該珩磨機(jī)僅僅針對(duì)活塞桿的外珩磨而設(shè)計(jì)，并且并不允許針對(duì)內(nèi)部加工來(lái)改裝。德國(guó)實(shí)用新型G8814248.5同樣描述了對(duì)圓柱形軸頸進(jìn)行外部加工，然而其中進(jìn)行珩磨刀具的全部運(yùn)動(dòng)學(xué)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和中央進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。工件本身在此處于靜止中。在Gerhard Flores 的 “Honen - Grundlagen und Anwendungen，，中(Vulkan 出版社，埃森，1992年，ISBN3-8027-2904-8)在119頁(yè)描述了一種在豎直珩磨機(jī)上的外珩磨工藝。其示出了一種傳統(tǒng)的珩磨機(jī)，借助其可以進(jìn)行內(nèi)珩磨以及外珩磨。然而，它們不可能同時(shí)進(jìn)行，而是在進(jìn)行改 裝之后才可以進(jìn)行第二加工步驟。外珩磨刀具固定地安裝在機(jī)器臺(tái)上，工件被雙關(guān)節(jié)地支承。珩磨條可以被以液壓方式或者機(jī)械方式進(jìn)給。

發(fā)明內(nèi)容
基于現(xiàn)有技術(shù)，提出了一種珩磨機(jī)，在其上可以同時(shí)也可以相繼地進(jìn)行工件的內(nèi)部加工或者外部加工。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)在包括主軸單元和用于工件的至少一個(gè)夾緊單元的珩磨機(jī)中通過(guò)如下方式解決:夾緊單元具有用于要加工的工件的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述主軸單元帶有用于對(duì)工件內(nèi)珩磨的珩磨頭的往復(fù)驅(qū)動(dòng)裝置。在根據(jù)本發(fā)明的珩磨機(jī)中，主軸單元僅僅必須進(jìn)行在要加工的孔的縱軸線方向上的振蕩運(yùn)動(dòng)。對(duì)于珩磨所需的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)夾緊單元的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)產(chǎn)生。在夾緊單元中，將要加工的工件夾緊。通過(guò)珩磨機(jī)的該配置，可能在該珩磨機(jī)上進(jìn)行內(nèi)珩磨以及外珩磨。在本發(fā)明的另一有利的擴(kuò)展方案中設(shè)計(jì)了一種外珩磨裝置，其能夠相對(duì)于工件在軸向方向上推移。通過(guò)這種方式可能對(duì)工件外部珩磨，而外珩磨裝置并不進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這通過(guò)如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn):根據(jù)本發(fā)明的珩磨機(jī)具有可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的夾緊單元。外珩磨借助工件的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)工作，其通過(guò)夾緊單元的主軸來(lái)驅(qū)動(dòng)。夾緊單元的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)可以在內(nèi)珩磨情況下以及在外珩磨情況下使用。外珩磨裝置有利地設(shè)置在滑架上，其進(jìn)行與要加工的工件的縱軸線平行的振蕩運(yùn)動(dòng)。往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由刀具來(lái)實(shí)施。該滑架例如可以通過(guò)齒條驅(qū)動(dòng)裝置在工件軸向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然也可以使用其他的線性驅(qū)動(dòng)裝置。由于根據(jù)本發(fā)明的珩磨機(jī)的方案，可能的是，通過(guò)內(nèi)珩磨來(lái)加工工件，并且同時(shí)通過(guò)外珩磨來(lái)加工工件。同時(shí)也可能的是，僅僅通過(guò)內(nèi)珩磨或者僅僅通過(guò)外珩磨來(lái)加工工件。根據(jù)本發(fā)明的珩磨機(jī)于是提供了現(xiàn)有技術(shù)中并未公開(kāi)的、關(guān)于要加工工件的加工方式的靈活性。根據(jù)本發(fā)明的珩磨機(jī)的靈活性通過(guò)如下方式進(jìn)一步提高:夾緊單元的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置能夠被鎖定。于是，傳統(tǒng)的內(nèi)珩磨是可能的，其中工件被固定地夾緊，并且珩磨頭也進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為此需要的是，主軸單元具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，其中該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置能夠被有利地鎖定。當(dāng)同時(shí)對(duì)工件進(jìn)行外珩磨和內(nèi)珩磨加工時(shí)，該鎖定可以是有利的。于是，珩磨頭和外珩磨裝置的珩磨條應(yīng)當(dāng)彼此對(duì)置地布置，使得在珩磨時(shí)出現(xiàn)的壓力直接通過(guò)管狀的工件從一個(gè)珩磨條傳遞到其他珩磨條。因此，并不出現(xiàn)要加工工件的彈性變形。由此得到更高的加工效率，同時(shí)改善了要加工工件的質(zhì)量。然而也可以是有利的是，主軸單元以及借助其的珩磨頭進(jìn)行與旋轉(zhuǎn)夾緊單元相反的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)這種方式，可以實(shí)現(xiàn)在管內(nèi)側(cè)上的更高的材料剝蝕。然而，珩磨角由此也更平坦。此外有利的是，主軸單元具有用于珩磨頭的進(jìn)給裝置。此外, 行磨頭通過(guò)關(guān)節(jié)地并且優(yōu)選通過(guò)萬(wàn)向節(jié)地支承,與主軸單元的主軸連接。由此可能的是，珩磨頭的珩磨條在其整個(gè)長(zhǎng)度上最佳地靠置到要加工的鉆孔上。相應(yīng)地有利的是，外珩磨裝置 以萬(wàn)向節(jié)方式支承在滑架上。通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)了類似的效果，即外珩磨裝置的珩磨條在其整個(gè)長(zhǎng)度上最佳地靠置在工件的要加工的表面上。在另一有利的擴(kuò)展方案中，外珩磨裝置能夠與主軸單元在軸向上耦合，以便避免內(nèi)珩磨刀具與外珩磨刀具的速度偏差。這意味著，珩磨頭和外珩磨裝置的振蕩往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)同步進(jìn)行。由此，在內(nèi)珩磨和外珩磨情況下得到相同的珩磨角。此外，保證了珩磨頭和外珩磨裝置的珩磨條在珩磨加工期間其位置至少在軸向方向上相對(duì)于彼此不變。耦合裝置在其長(zhǎng)度中可調(diào)節(jié)，使得外珩磨條和內(nèi)珩磨條可以具有相同的軸向位置并且可以相互支撐。在此，于是外珩磨刀具的自己的軸向驅(qū)動(dòng)裝置必須被關(guān)斷，或者兩個(gè)軸向驅(qū)動(dòng)裝置在控制之前以合適的方式被同步地激勵(lì)。當(dāng)珩磨條彼此對(duì)置地布置時(shí)，由此在加工時(shí)有效地防止了刀具的彈性變形。由此，壁特別薄的管可以以高的剝蝕效率以及同時(shí)更優(yōu)的精度來(lái)被珩磨。尤其是在加工薄壁管的情況下因此有利的是，珩磨頭和外珩磨裝置的珩磨條相對(duì)于工件具有相同的位置。此外所希望的并且有利的是，珩磨頭的珩磨條以及外珩磨裝置的珩磨條具有相同的數(shù)目和長(zhǎng)度。在一些應(yīng)用中，尤其是在外珩磨情況下，有利的是，夾緊單元包括尾架。開(kāi)頭所提及的任務(wù)也通過(guò)帶有多個(gè)珩磨條的外珩磨裝置來(lái)解決，其中每個(gè)珩磨條在徑向方向上可進(jìn)給，其特征在于，用于珩磨條的進(jìn)給裝置包括用于每個(gè)珩磨條的至少一個(gè)線性驅(qū)動(dòng)裝置以及用于所有線性驅(qū)動(dòng)裝置的共同的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的外珩磨裝置的該構(gòu)型，保證了所有線性驅(qū)動(dòng)裝置被整齊地進(jìn)給。
此外，降低了結(jié)構(gòu)開(kāi)銷和減小了質(zhì)量，因?yàn)閮H僅需要一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。因此，也僅僅需要激勵(lì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)給裝置(其與外珩磨裝置一同在珩磨加工期間進(jìn)行振蕩往復(fù)直線運(yùn)動(dòng))在機(jī)械上非常耐用，并且也可以在控制技術(shù)上良好地掌控。不同的結(jié)構(gòu)形式作為線性驅(qū)動(dòng)裝置是可能的。線性驅(qū)動(dòng)裝置可以構(gòu)建為齒條驅(qū)動(dòng)裝置或者構(gòu)建為鋼球絲杠。為了防止珩磨條的傾斜，特別有利的是，每個(gè)珩磨條通過(guò)例如兩個(gè)齒條在徑向方向上被進(jìn)給。于是，保證了在珩磨條和工件之間的按壓力在珩磨條的整個(gè)長(zhǎng)度上是恒定的，而與 行磨條的磨損無(wú)關(guān)。為了施加所需的按壓力，在多種情況中有利的是，在進(jìn)給裝置之前連接有變速器，優(yōu)選為行星齒輪傳動(dòng)裝置。行星齒輪傳動(dòng)裝置和/或錐齒輪傳動(dòng)裝置包括其。偏心的行星齒輪傳動(dòng)裝置是特別有利的，因?yàn)槠鋵Ⅱ?qū)動(dòng)馬達(dá)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)減速為最小的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并且通過(guò)其自行制動(dòng)來(lái)將進(jìn)給的珩磨條保持在徑向位置中。這意味著，一旦進(jìn)給運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)可以被無(wú)電流地切換。通過(guò)傳動(dòng)裝置的大的傳動(dòng)比，減小了要由共同的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)施加的、用于進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的扭矩。因此，可以減小驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)體積。這是特別有利的，因?yàn)轵?qū)動(dòng)馬達(dá)參與外珩磨裝置的振蕩的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。共同的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)與珩磨條的進(jìn)給裝置的特別有利的耦合是齒帶。明顯的是，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)具有相應(yīng)地成型的小齒輪，并且進(jìn)給裝置同樣具有小齒輪。齒帶可以同時(shí)用作進(jìn)給裝置的過(guò)載保護(hù)裝置。珩磨條為了平衡要加工的工·件表面的可能的位置誤差而通過(guò)萬(wàn)向節(jié)方式被容納在共同的框架中。工件被牢固夾緊在夾緊單元的主軸中，并且可以在自由端部上在中心借助尾架的尖端來(lái)支承?？梢允褂媒饎偸?、cBN或者傳統(tǒng)的切割材料如碳化硅或者剛玉。為了保證外珩磨裝置的特別有利的通過(guò)萬(wàn)向節(jié)方式的懸掛，設(shè)計(jì)的是，外珩磨裝置具有兩個(gè)彼此間隔的結(jié)構(gòu)，其固定地彼此連接，并且珩磨條、線性驅(qū)動(dòng)裝置和變速器設(shè)置在兩個(gè)結(jié)構(gòu)之間。由此，得到外珩磨裝置的非常輕并且仍然高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)。珩磨條在這些結(jié)構(gòu)之間的引導(dǎo)得到保證，并且此外可能的是，在這些結(jié)構(gòu)之間設(shè)置環(huán)，所述結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在環(huán)上。在環(huán)和所述結(jié)構(gòu)之間的第一支承裝置是根據(jù)本發(fā)明的萬(wàn)向節(jié)懸掛的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸。有利的是，環(huán)又可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在珩磨機(jī)的滑架上，其中兩個(gè)支承裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線彼此正交地走向。由此，保證了外珩磨裝置的非常高效的并且精確的萬(wàn)向節(jié)懸掛。根據(jù)本發(fā)明的萬(wàn)向節(jié)懸掛避免了作用到外珩磨裝置上的傾覆力矩，因?yàn)槿f(wàn)向節(jié)懸掛在軸向方向上看布置在外珩磨裝置的結(jié)構(gòu)之間，并且在那里也布置有珩磨條。由此，進(jìn)一步提聞了加工精度。根據(jù)本發(fā)明的外珩磨裝置有利地適于使用在根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的珩磨機(jī)上。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和有利的擴(kuò)展方案可以從下面的附圖、其描述以及權(quán)利要求中得出。在附圖、其描述以及權(quán)利要求中所描述的所有特征可以單獨(dú)地以及任意組合地反映本發(fā)明的實(shí)質(zhì)。


其中:圖1示出了借助根據(jù)本發(fā)明的珩磨機(jī)的同時(shí)的外珩磨和內(nèi)珩磨；圖2示出了在等距映射中的根據(jù)本發(fā)明的外珩磨裝置；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的外珩磨裝置的驅(qū)動(dòng)裝置；以及圖4示出了在外珩磨時(shí)根據(jù)本發(fā)明的珩磨機(jī)。
具體實(shí)施例方式在圖1中示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的用于同時(shí)外珩磨和內(nèi)珩磨的珩磨機(jī)。珩磨機(jī)I包括機(jī)架3。在該機(jī)架3上設(shè)置有夾緊單元5用于要加工的工件7，在此為薄壁管。夾緊單元5在軸向方向上不可推移，而是與機(jī)架3擰緊。然而，其也可以在軸向方向上推移，并且隨后通過(guò)線性驅(qū)動(dòng)裝置(在圖1中未示出)在軸向方向上運(yùn)動(dòng)。于是可能的是，夾緊單元5在珩磨加工期間進(jìn)行在軸向方向上的振蕩運(yùn)動(dòng)。夾緊單元5包括驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9，其可以驅(qū)動(dòng)夾緊裝置11，其中工件7被夾緊在夾緊裝置中。當(dāng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9被激勵(lì)時(shí)，夾緊裝置11轉(zhuǎn)動(dòng)，并且工件7與其一同轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9和夾緊裝置11形成旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。然而也可能的是，將夾緊裝置11鎖定，使得工件7不再可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在機(jī)架3的另外端部上設(shè)置有主軸單元13，其同樣具有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15用于在需要時(shí)使得主軸單元13的主軸17旋轉(zhuǎn)。在主軸17上固定有用于內(nèi)珩磨的珩磨頭
19。珩磨頭19用已知的方式通過(guò) 萬(wàn)向節(jié)與主軸17連接，使得珩磨頭19的珩磨條21可以最佳地靠置在工件7的內(nèi)壁上。珩磨頭19包括進(jìn)給裝置，其基本上包括進(jìn)給條23和與其相連的兩個(gè)進(jìn)給錐面25。當(dāng)進(jìn)給條23在軸向方向上相對(duì)于 行磨頭19推移時(shí),進(jìn)給錐面25引起 行磨條21的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 行磨頭19的進(jìn)給條23通過(guò)主軸單元13操作。主軸單元13可以在軸向方向上、即在工件7的縱軸線方向上在機(jī)架3上運(yùn)動(dòng)。由此可能的是，珩磨頭19進(jìn)行在要加工的工件7內(nèi)部的振蕩運(yùn)動(dòng)。主軸單元13的振蕩的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)通過(guò)圖1中的雙箭頭29來(lái)表明。同樣地，主軸驅(qū)動(dòng)裝置的主軸單元13可以具有多級(jí)的、手動(dòng)切換的機(jī)械傳動(dòng)裝置，用于預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的伺服功能用于對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行精調(diào)。機(jī)電進(jìn)給裝置(未示出)集成到主軸單元13中，其進(jìn)行內(nèi)珩磨刀具19的進(jìn)給。進(jìn)給裝置進(jìn)行受控的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其引起針對(duì)主軸17的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。該相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)用于內(nèi)珩磨刀具19的進(jìn)給。主軸17可以在主軸單元13中被鎖定。當(dāng)工件7同時(shí)要通過(guò)內(nèi)珩磨和外珩磨來(lái)加工時(shí)，這是有利的。當(dāng)要借助根據(jù)本發(fā)明的珩磨機(jī)I來(lái)珩磨時(shí)，有多種選擇。第一選擇設(shè)計(jì)了，工件7通過(guò)夾緊單元5被置于轉(zhuǎn)動(dòng)中。隨后，珩磨頭19在所有情況下僅僅進(jìn)行振蕩運(yùn)動(dòng)，而自身不旋轉(zhuǎn)。可替選地，當(dāng)然也可能的是，夾緊單元5的夾緊裝置11被鎖定，并且珩磨頭19進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及振蕩的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，如在傳統(tǒng)的內(nèi)珩磨標(biāo)準(zhǔn)情況下那樣。當(dāng)然也可能的是，工件7以及珩磨頭19都進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 根據(jù)本發(fā)明，還設(shè)計(jì)了一種外珩磨裝置31，其安裝在滑架33上?；?3同樣可以在工件7的軸向方向上在機(jī)架3上推移。滑架33的振蕩的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)通過(guò)圖1中的雙箭頭29表明。外珩磨裝置31包括多個(gè)珩磨條37，其靠置在工件7的外表面上。珩磨條37可以徑向向內(nèi)進(jìn)給。珩磨條21和37的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)此外通過(guò)箭頭(沒(méi)有附圖標(biāo)記)來(lái)表明。(旋轉(zhuǎn))夾緊單元5將夾緊的工件置于轉(zhuǎn)動(dòng)中，使得在與內(nèi)珩磨刀具19以及外珩磨刀具31的振蕩的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)共同作用中在內(nèi)部和外部地在工件7上出現(xiàn)所希望的珩磨角。主軸單元13以在主軸17和內(nèi)珩磨刀具(以下也稱為珩磨頭19)之間的關(guān)節(jié)連接的方式容納珩磨頭19，使得珩磨頭19可以以其珩磨條21朝向工件7的內(nèi)表面取向。要注意的是，內(nèi)珩磨刀具和外珩磨刀具的珩磨條21、37的長(zhǎng)度盡可能相同，使得在刀具的相同軸向位置的情況下，工件7在外部和內(nèi)部分別被完全支撐，并且由此不會(huì)出現(xiàn)形狀偏差。如果僅僅是完成珩磨的表面在內(nèi)部和外部有要求，則可以在珩磨加工以及內(nèi)珩磨刀具和外珩磨刀具被抽出之后，通過(guò)未進(jìn)一步示出的帶有車刀的加工單元將位于(旋轉(zhuǎn))夾緊單元5中的夾緊端部(Einspannende)進(jìn)行車削。然而，在此可以設(shè)計(jì)在分離之后通過(guò)皮帶(未示出)來(lái)容納/抓取工件7，由此工件7在分開(kāi)之后不會(huì)落下并且由此受到損壞。當(dāng)工件7以?shī)A緊端部伸入到旋轉(zhuǎn)夾緊單元5中時(shí)(參見(jiàn)圖1)，這些夾緊面被作為留空部(Absaetze)由預(yù)先 加工來(lái)相應(yīng)地進(jìn)行準(zhǔn)備。由此,珩磨條37可以伸過(guò)鉆孔邊緣。在根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)珩磨和外珩磨情況下特別有利的是，內(nèi)部加工和外部加工同時(shí)進(jìn)行，并且甚至薄壁管并不由于例如內(nèi)珩磨刀具19的加工力而變形。兩個(gè)刀具的珩磨條
21、37的同時(shí)靠置將工件7穩(wěn)定在其初始狀態(tài)中，并且加工質(zhì)量與工件7的壁厚無(wú)關(guān)。在圖1中，根據(jù)本發(fā)明的珩磨機(jī)I的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)非常明顯:在切割平面中布置的用于內(nèi)珩磨的珩磨條21與同樣布置在切割平面中的外珩磨裝置的珩磨條37彼此直接對(duì)置。在其間是管狀的工件7的壁。這意味著，珩磨條21和37的進(jìn)給力由分別對(duì)置的珩磨條來(lái)支撐，使得工件7并不進(jìn)行彈性變形。這不僅能夠?qū)崿F(xiàn)加工壁非常薄的工件7，而且同時(shí)允許更高的剝蝕效率，這明顯提高了借助根據(jù)本發(fā)明的珩磨機(jī)I的加工的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)然，珩磨頭19和外珩磨裝置31并不僅僅分別具有兩個(gè)珩磨條21或37。在許多應(yīng)用中，四個(gè)、六個(gè)或者更多的珩磨條21和37均勻地分布在環(huán)周上，其中這些珩磨條21和37出于前面提及的原因而優(yōu)選直接彼此對(duì)置地布置。因?yàn)橥忡衲パb置31以及珩磨頭19都進(jìn)行在工件7的縱軸線方向上的振蕩運(yùn)動(dòng)，所以要保證的是，珩磨條21和37不僅在環(huán)周方向上彼此對(duì)置地布置，而且在工件7的加工期間也始終占據(jù)相同的軸向位置。這可以通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn):主軸單元13的控制以及滑架33的控制同步地進(jìn)行?，F(xiàn)代的機(jī)器控制允許在各種情況下實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。通常，主軸單元
13、滑架33以及夾緊單元5使用同樣的布置在機(jī)架3上的齒條(未示出)。主軸單元13和滑架33的軸向位置的更為簡(jiǎn)單并且非?？煽康鸟詈戏椒ㄊ?在主軸單元13和滑架33之間設(shè)置耦合條39。該耦合條39保證了珩磨條21和37始終具有相同的軸向位置。在該情況中，例如可以將滑架33的驅(qū)動(dòng)裝置去激活，使得外珩磨裝置31以及珩磨頭19的振蕩的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)僅僅由主軸單元13來(lái)進(jìn)行。也可能的是，為了實(shí)現(xiàn)較高的振蕩頻率，將主軸單元13的驅(qū)動(dòng)裝置以及滑架33的驅(qū)動(dòng)裝置都在軸向方向上激勵(lì)，并且在一定程度上用作附加的保險(xiǎn)裝置或者為了補(bǔ)償短期的加速差而使用耦合桿39。在該情況中，耦合桿39可以被更小地設(shè)計(jì)，因?yàn)槠鋬H僅需要在主軸單元13和滑架33之間傳遞小的“差別”力。此外，主軸單元13的軸向驅(qū)動(dòng)裝置被減輕負(fù)荷。如已經(jīng)提及的那樣，可能的是，主軸17以及夾緊裝置11都被驅(qū)動(dòng)或者鎖定。由此，根據(jù)本發(fā)明的珩磨機(jī)I提供了多種可能的工作模式，其在下面還將以表格形式來(lái)整理。圖2示出了外珩磨裝置31，其帶有其萬(wàn)向節(jié)懸掛，而沒(méi)有共同的驅(qū)動(dòng)裝置。在圖2中示出了兩個(gè)珩磨條保持器41，未示出的珩磨條37可以插入到其中。此外，示出了兩個(gè)滑塊保持器90。總體上，所示的外珩磨裝置31被構(gòu)建為，使得可以容納四個(gè)珩磨條37 (參見(jiàn)圖1)并且其分別可以徑向向內(nèi)進(jìn)給。相應(yīng)地，當(dāng)外珩磨裝置31具有四個(gè)珩磨條保持器41時(shí)，使用八個(gè)珩磨條37。徑向進(jìn)給分別通過(guò)兩個(gè)齒條43來(lái)進(jìn)行。通過(guò)珩磨條或者珩磨條保持器41在其前部或者后部端部上分別由齒條43施加以進(jìn)給力，珩磨條并不傾斜，并且實(shí)現(xiàn)了珩磨條37在其整個(gè)壽命上的均勻的剝蝕。這導(dǎo)致了改進(jìn)的加工結(jié)果以及提高的剝蝕效率。驅(qū)動(dòng)齒條43的小齒輪在圖2中不可見(jiàn)。然而，其支承在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，該轉(zhuǎn)動(dòng)軸又由變速器45來(lái)驅(qū)動(dòng)。變速器45優(yōu)選是行星齒輪傳動(dòng)裝置或其他變速器。首先提及的傳動(dòng)裝置的特征在于，其能夠?qū)崿F(xiàn)大的傳動(dòng)比，是自行制動(dòng)的，并且需要小的驅(qū)動(dòng)力矩，以便可以將所需的進(jìn)給力通過(guò)未示出的小齒輪傳遞到齒條43上并且由此傳遞到珩磨條保持器41或者珩磨條37上。在圖2中示出了變速器45的輸入軸47。該輸入軸47具有槽49，其類似于螺桿的開(kāi)口，用于傳遞所需的輸入扭矩。出于清楚的原因，不同線性驅(qū)動(dòng)裝置的相同的部件并未始終設(shè)置有附圖標(biāo)記。線性驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在兩個(gè)例如由鋼板制成的相互平行布置的結(jié)構(gòu)51之間。在圖2中，第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線53豎直布置。結(jié)構(gòu)51以及與其一同的外珩磨裝置的線性驅(qū)動(dòng)裝置可圍繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線53轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在環(huán)55中。該支承在圖2中并未詳細(xì)示出。其有利地通過(guò)軸頸以及相應(yīng)的軸套來(lái)實(shí)現(xiàn)。環(huán)55布置在結(jié)構(gòu)51與齒條43的對(duì)之間。在環(huán)55上設(shè)置有兩個(gè)軸頸57，其限定了第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線59。第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線53和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線59形成外珩磨裝置31的萬(wàn)向節(jié)懸掛。因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)軸線53和59在一個(gè)平面中，并且該平面在珩磨條或者珩磨條保持器41的中央走向，所以得到珩磨條的理想的力分布或者在要加工的工件上的珩磨條的最佳的靠置。在圖3中示出了根據(jù)本發(fā)明的外珩磨裝置31的另一部分?？梢钥闯龅诙D(zhuǎn)動(dòng)軸線59和關(guān)聯(lián)的軸套61，其用于容納環(huán)55的軸頸57 (參見(jiàn)圖2)。在圖3中示出了支承體63，其設(shè)置/固定在滑架33上(參見(jiàn)圖1)。關(guān)聯(lián)的固定螺栓65在圖3中表明。支承體63除了基板67之外包括框架69。
在框架69上旋擰有兩個(gè)托架71，軸套61設(shè)置在托架上。在框架69上設(shè)置有四個(gè)齒帶盤73，其可以通過(guò)齒帶75以及驅(qū)動(dòng)馬達(dá)77來(lái)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)77被激勵(lì)時(shí)，齒帶盤73旋轉(zhuǎn)，并且隨著其各驅(qū)動(dòng)軸79旋轉(zhuǎn)，其中在圖3中僅僅一個(gè)可見(jiàn)。在其圖3中示出的后端部上，驅(qū)動(dòng)軸79具有雙平面(Zweiflach)81，其配合到輸入軸47的槽49中。從固定框架69到以萬(wàn)向節(jié)方式支承的外珩磨裝置31的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的傳遞通過(guò)在驅(qū)動(dòng)軸頸上的帶有橫桿的球形型材來(lái)進(jìn)行，使得 有角的偏轉(zhuǎn)是可能的，然而盡管如此用于將珩磨條37進(jìn)給的扭矩傳遞仍然是可能的。可替選地，驅(qū)動(dòng)軸79可以類似于傳統(tǒng)的萬(wàn)向節(jié)軸地構(gòu)建。其能夠在任何情況中實(shí)現(xiàn)在總體上四個(gè)線性驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)51或者輸入軸47以及框架69或者支承體63 (其與滑架33固定連接)之間的長(zhǎng)度平衡?？梢岳斫獾氖?，其中將齒帶盤73或者驅(qū)動(dòng)軸79固定在框架69上的幾何位置選擇為，使得驅(qū)動(dòng)軸直接朝向變速器45的輸入軸47取向。在圖4中示出了根據(jù)本發(fā)明的珩磨機(jī)I的另一應(yīng)用情況，其進(jìn)行外珩磨。在該應(yīng)用中，并未設(shè)置珩磨頭19，而是工件7借助相應(yīng)的夾緊裝置87、89支承在主軸單元13的主軸17中并且被驅(qū)動(dòng)。為了使得工件7的相反的端部在徑向上不能移位，其被容納在尾架7的環(huán)繞的或者固定的尖端上。用于工件7的容納裝置主要由兩個(gè)前置板(Vorsetzplatten) 87構(gòu)成,其帶有配合部(Einpass),其將工件7在其內(nèi)直徑上對(duì)中，以及帶有用于尾架85的固定尖端的對(duì)中鉆孔和軸頸89，該軸頸夾緊到主軸單元13的主軸17中。因?yàn)榍爸冒?7在直徑中略微小于工件7的外直徑，所以珩磨條37在加工期間可以超出工件7的端部，使得可靠并且精確地實(shí)現(xiàn)了在要加工的工件7的整個(gè)長(zhǎng)度上的圓柱幾何結(jié)構(gòu)。對(duì)于外珩磨所需的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由主軸17傳遞到工件7。在該應(yīng)用中，主軸單元13和尾架85在軸向方向上不可推移。在外珩磨期間的振蕩的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由外珩磨裝置31的滑架33實(shí)施。用于主軸單元13、滑架33和/或夾緊單元5的線性驅(qū)動(dòng)裝置例如可以實(shí)施為鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)裝置、齒條驅(qū)動(dòng)裝置、液壓缸或者鋼球絲杠。在外珩磨時(shí)，借助萬(wàn)向節(jié)方式支承的驅(qū)動(dòng)軸工作用于工件旋轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)通過(guò)萬(wàn)向節(jié)方式支承的外珩磨刀具以及通過(guò)工件在尖端或者旋轉(zhuǎn)夾緊裝置中的容納而受到足夠的動(dòng)力學(xué)限定。根據(jù)本發(fā)明的珩磨機(jī)I可以用不同方式來(lái)驅(qū)動(dòng)。在(工作)模式I中，主軸單元13和外珩磨裝置31以相同的進(jìn)給速度僅僅軸向運(yùn)動(dòng)。工件7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由軸向上固定布置的旋轉(zhuǎn)夾緊單元5來(lái)產(chǎn)生。在模式2中，主軸單元13和外珩磨裝置31位置固定，然而針對(duì)珩磨條21、37的相同的軸向位置以限定的距離布置。旋轉(zhuǎn)夾緊單元5于是承擔(dān)工件7的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其方式是其在軸向方向上進(jìn)行振蕩運(yùn)動(dòng)。在此，其可以與滑架33和主軸單元13 —樣地使用安裝在機(jī)架上的同樣的齒條。同時(shí)內(nèi)珩磨和外珩磨
權(quán)利要求
1.一種珩磨機(jī)，包括主軸單元(13)和用于工件(7)的至少一個(gè)夾緊單元，其中所述主軸單元帶有用于對(duì)工件(7)內(nèi)珩磨的珩磨刀具(19)的往復(fù)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于夾緊單元(5)具有用于工件(7 )的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(9，11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的珩磨機(jī)，其特征在于，設(shè)置有外珩磨裝置(31)，并且所述外珩磨裝置(31)能夠相對(duì)于工件(7)在軸向方向上推移。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于外珩磨的珩磨機(jī)，其特征在于，外珩磨裝置(31)設(shè)置在滑架(33)上。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的珩磨機(jī)，其特征在于，夾緊單元(5)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(9，11)能夠被鎖定。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的珩磨機(jī)，其特征在于，主軸單元(13)具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(15)，并且該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(15)或者所述主軸單元(13)能夠被鎖定。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的珩磨機(jī)，其特征在于，主軸單元(13)具有用于珩磨刀具(19)的進(jìn)給裝置。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的珩磨機(jī)，其特征在于，珩磨刀具(19)通過(guò)關(guān)節(jié)地、優(yōu)選通過(guò)萬(wàn)向節(jié)地支承，與主軸單元(13)的主軸(17)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7之一所述的珩磨機(jī)，其特征在于，外珩磨裝置(31)以萬(wàn)向節(jié)方式支承在滑架(33)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8之一所述的珩磨機(jī)，其特征在于，外珩磨裝置(31)與主軸單元(13)在軸向上耦合。
10.根據(jù)權(quán)利要求2至9之一所述的 行磨機(jī),其特征在于， 行磨刀具(19)的 行磨條(21,37 )和外珩磨裝置(31)的珩磨條(21，37 )相對(duì)于工件(7 )具有相同的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求2至10之一所述的 行磨機(jī),其特征在于, 行磨刀具(19)的 行磨條(21，37)以及外珩磨裝置(31)的珩磨條(21，37)具有相同的數(shù)目和長(zhǎng)度。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的珩磨機(jī)，其特征在于，夾緊單元(5)包括尾架(85)。
13.—種外珩磨裝置(31)，其帶有多個(gè)珩磨條(37)，其中每個(gè)珩磨條(37)在徑向方向上可進(jìn)給，其特征在于，用于珩磨條(37)的進(jìn)給裝置包括用于每個(gè)珩磨條(37)的至少一個(gè)線性驅(qū)動(dòng)裝置(43)以及用于所有線性驅(qū)動(dòng)裝置(43)的共同的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(77)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的外珩磨裝置，其特征在于，進(jìn)給裝置包括變速器(45)，優(yōu)選為行星齒輪傳動(dòng)裝置、諧波傳動(dòng)裝置和/或錐齒輪傳動(dòng)裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的外珩磨裝置，其特征在于，所述共同的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(77)通過(guò)齒帶(75)驅(qū)動(dòng)線性驅(qū)動(dòng)裝置(43)或者變速器(45)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15之一所述的外珩磨裝置，其特征在于，所述外珩磨裝置(31)具有兩個(gè)彼此間隔的結(jié)構(gòu)(51)，所述結(jié)構(gòu)(51)固定地彼此連接，并且珩磨條(37)、線性驅(qū)動(dòng)裝置(43 )和/或變速器(45 )設(shè)置在兩個(gè)所述結(jié)構(gòu)(51)之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的外珩磨裝置，其特征在于，在所述結(jié)構(gòu)(51)之間設(shè)置環(huán)(55)，并且所述結(jié)構(gòu)(55)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在所述環(huán)(55)上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的外珩磨裝置，其特征在于，所述環(huán)(55)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在滑架(33)上，其中在所述結(jié)構(gòu)(51)和所述環(huán)(55)之間的支承裝置以及在所述環(huán)(55)和所述滑架(33)之間的支承裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(53，59)彼此正交地走向。
19.根據(jù)權(quán)利要求13至18之一所述的外珩磨裝置，其特征在于，所述外珩磨裝置適于使用在根據(jù)權(quán)利要求2至11之一所述的珩磨機(jī)(I)上。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種珩磨機(jī)(1)，其能夠?qū)崿F(xiàn)外珩磨以及內(nèi)珩磨。在此可能的是，同時(shí)進(jìn)行外珩磨和內(nèi)珩磨，使得甚至薄壁的工件(7)也能夠以高的剝蝕效率和非常高的精度來(lái)加工。
文檔編號(hào)B24B41/06GK103252704SQ20131005480
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月20日
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